Con la crescente digitalizzazione delle infrastrutture, c’è un grande interesse da parte dei gestori del servizio idrico di tutto il mondo nell’introdurre soluzioni digitali innovative. L’acqua digitale ha un grande potenziale per risolvere molte delle sfide affrontate dal settore idrico, con vantaggi, anche in termini di business, soprattutto in due settori: l’efficienza energetica, ottimizzando e controllando le diverse componenti energivore delle reti e degli impianti. E la gestione degli asset, pianificandone a lungo termine e in modo predittivo la manutenzione e sostituzione.
Lo sviluppo e la sempre maggiore diffusione di sensori e dispositivi di controllo (telemetria, Scada), in combinazione con i sistemi per la raccolta, visualizzazione ed elaborazione dei dati (smart water network, IoT, tecniche di data-science, augmented intelligence), renderanno il settore idrico sempre più digitale, così come già accaduto in altri settori industriali.
In questa trasformazione, una delle prime opportunità per i gestori del servizio idrico è la realizzazione del cosiddetto Digital twin, la rappresentazione digitale delle infrastrutture che compongono il sistema idrico, le cui informazioni possono essere utilizzate per pianificare interventi di ottimizzazione ed efficientamento.
Questo scenario pone poi le basi per l’applicazione delle tecnologie di data-science, tra cui quelle basate sull’intelligenza artificiale, big-data analysis, machine learning, deep learning, che possono aiutare a rispondere a due principali esigenze. La prima: ricavare valore dai dati ed eseguire o automatizzare in maniera predittiva e prescrittiva. In pratica, non solo monitorare il sistema idrico, ma fornire, ad esempio, supporto alle decisioni, controllo automatico, prevenzione rischi, pianificazione preventiva.
La seconda esigenza: elaborare e gestire grandi quantità di dati provenienti da diverse sorgenti (diverse componenti della rete o degli impianti di trattamento), riducendo il tempo necessario alla loro elaborazione, oltre al rischio di errori e al ritardo nelle decisioni.
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Anche l’acqua diventa Digital
In questo quadro, la tendenza delle Utility “è quella di affidarsi a piattaforme commerciali, piuttosto che sviluppare internamente un proprio software di gestione e analisi dei dati”, spiega Marco Fantozzi, esperto di Smart water network per Isle, azienda specializzata nel settore delle Utility. Che osserva: “tuttavia, la scelta del prodotto più idoneo e la sua successiva implementazione sono operazioni che richiedono un’attenta valutazione, resa più difficile dal fatto che, negli ultimi anni, si sono moltiplicate le soluzioni disponibili sul mercato”.
Gli aspetti più critici possono derivare dalla difficoltà di individuare: l’area, o le aree, del sistema idrico in cui è possibile ottenere i maggiori benefici in termini di miglioramento delle prestazioni e riduzione delle inefficienze. In altre parole, è necessaria un’analisi costi-benefici che individui i settori in cui è vantaggioso investire.
E spesso non è neanche semplice individuare la soluzione digitale che si integra al meglio con il proprio sistema di sensori, e di raccolta, trasferimento e gestione dati. Può essere quindi necessario investire in diversi livelli della Smart water network, per integrare le piattaforme di analisi dati e supporto alle decisioni con le stesse sorgenti di dati.
Riesce solo un terzo dei progetti
A dimostrazione di queste criticità, un sondaggio svolto da IDG connect tra alcune aziende leader mondiali in data science&engineering, operanti in diversi settori industriali, rileva che il 90% delle aziende intervistate investe in AI, ma solo un terzo dei progetti ha successo, e non si realizza in meno di 6 mesi. La causa principale (per il 96% delle aziende) è la mancanza di dati, in termini sia di quantità sia di qualità, oltre alla mancanza di integrazione con le tecnologie AI.
In pratica, emerge come l’attuazione della Digital water richiederà competenze sempre più specifiche, e diverse da quelle tradizionali, all’interno delle Utility. In questo senso, è importante sottolineare come le piattaforme digitali sul mercato si differenzino sia per il grado di ‘trasparenza’, ovvero la possibilità di manipolare e adattarne le funzionalità, sia per il grado di supporto all’utente da parte delle società produttrici, dipendente dal modello commerciale proposto: alcune società forniscono, ad esempio, analisi e screening dei dati, studi preliminari per valutare le potenzialità e criticità, revisione periodiche, e via dicendo.
Una panoramica delle tecnologie di AI
Nella seconda metà del 2018, Isle ha svolto un progetto con 18 Utility provenienti da 8 Paesi (Gran Bretagna, Belgio, Finlandia, Norvegia, Germania, Svezia, Stati Uniti, Australia) per fornire una panoramica delle tecnologie di Artificial intelligence (AI) disponibili sul mercato.
“L’obiettivo dello studio era comprendere le potenzialità e le opportunità derivanti dall’implementazione di queste tecnologie”, sottolinea Andrea Piazzoli, Technology consultant di Isle. E rileva: “in particolare, la ricerca si è focalizzata sulle piattaforme commerciali basate sulla così definita AI ‘operativa’, ovvero in grado di supportare i gestori principalmente in due aspetti: la riduzione delle inefficienze; e la semplificazione della gestione dei processi”. Lo studio ha considerato applicazioni nell’intero sistema idrico, ovvero tutte le aree relative alla gestione di acque potabili e reflue: captazione, trattamenti e reti.
Il numero di tecnologie individuate e la varietà dei campi d’applicazione dimostrano come esistano molteplici opportunità di efficientamento e supporto nella gestione operativa del servizio idrico attraverso le tecnologie basate su AI; il loro contributo principale è quello di garantire significativi risparmi in termini di costi, energia e tempo.
L’Intelligenza artificiale troverà sempre più applicazioni nel settore idrico, ma le fasi iniziali richiederanno la valutazione e la comprensione dei suoi potenziali e delle fasi necessarie a uno sviluppo efficace.
